JPS63308402A - ディジタル温度補償発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は温度センサの出力によって信号発振器の出力の
分周比を制御することによって、温度に変化を補償する
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は温度センサの出力によって信号発振器の分周器
の分周比を制御するディジタル温度補償発振器に関する
ものである。

通信、電子装置に広く使用される水晶発振子を用いた水
晶発振器の発振周波数は、水晶発振子が周囲温度によっ
てその振動周波数が変化し、従って信号発振器の出力周
波数が変化するので、信号発振器の発振周波数を安定に
保持することが要望されていた。

〔従来の技術〕

第３図はこのための従来の温度補償（恒温種付）発振器
の構成ブロック図を示す。

図において、１は圧電振動子、２は信号発振回路、３は
緩衝増幅器、４は圧電振動子１と信号発振回路２と緩衝
増幅器３とからなる信号発振器、５は恒温槽、６は温度
センサ、７は温度センサ６の温度によって恒温槽の温度
を所定の一定温度に制御する恒温槽制御回路である。

圧電振動子１は例えば、水晶振動子であって、信号発振
回路２で発振した出力信号は出力負荷の影響を防止する
緩衝増幅器３を介して出力端子に接続される。

信号発振器４は恒温槽５に格納され、装置の環境温度以
上の一定の温度に電熱器で加熱され、恒温槽５の周囲温
度を温度センサによって検出し、この検出出力によって
恒温槽制御部７が電熱器を断続制御して周囲温度に関わ
らず恒温槽５の内部温度を一定に保持するようにしてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この従来の方式では、恒温槽の内部温度を一定に保持す
るために通常、上記したように電熱による温度制御が行
われるが、高度の周波数安定度を必要とする場合はその
制御手段も複雑になり、また、恒温槽を用いるので占有
空間は大きく且つ消費電力も大きくなると云う問題があ
った。

〔問題点を解決するための手段〕

上記した目的を達成するため第１図の本発明の原理ブロ
ック図に示すように、信号発振器４と、分周比が可変な
分周器９と、温度センサ６と、アナログ／ディジタル変
換器８と、分周器９の分周比を制御する制御回路１０と
で回路構成される。

〔作用〕

温度センサ６が信号発振器４の、特に圧電振動子の温度
を計測したアナログ信号出力をアナログ／ディジタル変
換器（Ａ／Ｄ変換器）８によってディジタル信号に変換
し、制御回路１０に入力する。

制御回路１０は温度変化によって生じる信号発振器の周
波数変化を補償する分周器９の分周比を計算する。

分周器９は制御回路１０からの信号によって指示された
分周比で信号発振器４の出力周波数を分周し、その出力
信号を出力端子に出力する。

〔実施例〕

以下、第１図の本発明の原理ブロック図と、第２図は本
発明のディジタル温度補償発振器の一実施例の部分ブロ
ック図を参照して本発明の詳細な説明する。

なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

第２図において、分周器９のカウンタ９１の入力端子に
は、第１図に示した信号発振回路２が圧電発振子、例え
ば水晶振動子１の振動周波数で発振し、緩衝増幅器３を
介して出力する周波数ｆの出力信号が入力する。

そして、カウンタ９１の出力は、入力するパルス数が所
定の数に達した時１つパルスを出力するようパルス数ご
との出力端子をもつ。

そのそれぞれの出力端子にはアンド回路９２が接続され
、制御回路１０からの分周比信号によってアンド回路９
２の１つはアンド条件が成立して信号発振器４のパルス
をを出力する。

そして、同時にカウンタ１０をリセットする。

一方、温度センサ６は、例えばサーミスタのような温度
検知素子が信号発振器４の温度、特に水晶発振器の温度
を計測したアナログ信号を出力する。

アナログ／ディジタル変換器８はこの温度アナログ信号
をディジタル信号に変換して、制御回路１０に出力する
。

制御回路１０は通常マイクロプロセッサを用い、このア
ナログ／ディジタル変換器８から出力される信号から信
号発振器４の周波数変化を補償する分周比を計算してカ
ウンタ９１のアンド回路９２を選択する。

以下、制御回路１０の動作を説明する。

信号発振器の発振周波数をｆとし、温度による周波数の
変化分をΔＦとする。

そして、分周比をＮとし、分周比の変化をΔＮ、発振周
波数Ｆとし、発振周波数の変化をΔＦとする。

Ｆ＝ｆ／Ｎ からその変化分ΔＦは、 ΔＦ−−Ｃｆ／Ｎ２）ΔＮ＋（１／Ｎ）Δｆとなる。

出力周波数を安定にするためには出力周波数の変化分を
０、即ち、ΔＦ＝０とするためには、（ｆ／Ｎ”）ΔＮ
−（１／Ｎ）Δｆ とするとよい。

従って、　　ΔＮ／Ｎ−Δｆ／ｆ となる。

ここで、温度センサ６が計測する温度をＴとし、その変
化分をΔＴとすると、Δｆ／ｆとΔＴ／Ｔとの間に、 Δｆ／ｆ＝Ｇ（ΔＴ／Ｔ） を成立させる関数Ｇが存在すると、 ΔＮ／Ｎ＝Ｇ　（ΔＴ／Ｔ） となり、予めこの関数関係を設定することによって制御
回路１０はΔＮ／Ｎを計算し、さらにこの値に対応する
分周値Ｎ”を算出する。

制御回路１０はこの分周値Ｎ°に対応するカウンタの出
力端子に分周比信号を送出し、アンド条件が成立したア
ンド回路９２から出力信号が出力される。

また、制御回路１０が温度Ｔに対応する分周比Ｎを示す
テーブルを有し、そのテーブルに基づいてカウンタ９１
の出力を選択するようにしてもよいのは云うまでもない
。

〔発明の効果〕

以上性べてきたように、本発明によれば、温度変化に対
して安定な発振器が簡単な回路で、しかも小型化して実
現でき、実用的には極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のディジタル温度補償発振器の構成ブロ
ック図、 第２図は本発明の一実施例の部分ブロック図、第３図は
従来例の構成ブロック図である。 図において、 ４は信号発振器、　６は温度センサ、 ８はアナログ／ディジタル変換器、 ９は分周器、　　　　１０は制御回路である。 本省９病へを理７′ローｚ７ｆｆｌ 第１図 半メジ８月偽−＊施ｆ列角署ｐ分７・口・ン７ｍ第２図 ｆＸＪ−４１１ｔ４１ｔ１５ニア・ａ、Ｖ７　ｍ第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 信号発振器（４）と、該信号発振器（４）の出力周波数
   を分周し、且つ分周比が可変な分周器（９）と、前記信
   号発振器（４）の温度を計測する温度センサ（６）と、
   該温度センサ（６）の出力をディジタル信号に変換する
   アナログ／ディジタル変換器（８）と、該アナログ／デ
   ィジタル変換器（８）の出力によって前記分周器（９）
   の分周比を制御する制御回路（１０）とで構成してなる
   ことを特徴とするディジタル温度補償発振器。